Question

(15分）硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3?5H2O，實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）模擬生成過程。

燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（1）儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成 一段液注，若 ，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是 。裝置E中為 溶液。

（2）為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為 。

（3）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇 。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

（4）實驗中，為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是 。

（5）已知反應(yīng)（III）相對較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是 。

（6）反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮冷卻，過濾，洗滌，干燥，即得到粗產(chǎn)品（主要含有Na2S2O3?5H2O和其他雜質(zhì)）。某興趣小組為測定該產(chǎn)品純度，準(zhǔn)確稱取4.96 g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000 mol?L?1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為：2S2O32－＋I(xiàn)2＝S4O62－＋2I?，滴定至終點時，滴定起始和終點的液面位置如下圖，則產(chǎn)品的純度為_________。

經(jīng)儀器分析，該產(chǎn)品純度為16%，分析該興趣小組測定產(chǎn)品純度偏差的原因（忽略人為誤差） 。[M（Na2S2O3?5H2O）=248g／mol]

Answer 1

（1）液柱高度保持不變（1分） 防止倒吸（1分） NaOH（合理即得分）（1分）（2）2:1（2分）

c（2分）（4）控制滴加硫酸的速度（合理即得分）（2分） 溶液變澄清（或渾濁消失）（2分）

（6）18.1% （2分） 粗產(chǎn)品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水體積偏大（2分）

【解析】

試題分析：（1）如果裝置不漏氣，則液注高度保持不變，據(jù)此可以說明氣密性良好；SO2易溶于水，所以D為安全瓶，起防止倒吸的作用；SO2、H2S均是大氣污染物，需要尾氣處理，因此裝置E起到吸收尾氣中SO2、H2S的作用。二者都是酸性氣體，應(yīng)該選用NaOH溶液。

（2）根據(jù)題目所給3個化學(xué)反應(yīng)方程式可得出對應(yīng)關(guān)系：2Na2S ~ 2H2S ~ 3S ~3 Na2SO3，即2molNa2S反應(yīng)時同時生成2molNa2SO3，還需要1molNa2SO3，所以燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2:1。

（3）SO2易溶于水，能與Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反應(yīng)，但在NaHSO3溶液中溶解度較小，所以最好選用飽和亞硫酸氫鈉溶液，答案選c；

（4）SO2利用70% H2SO4與Na2SO3反應(yīng)制取，所以為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度即可；

（5）反應(yīng)（III）相對較慢，而反應(yīng)III 是固體S與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)，所以燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是溶液變澄清（或渾濁消失）；

（6）根據(jù)示意圖可知起始時讀數(shù)是0.00ml，終點時讀數(shù)是18.10ml，這說明實際消耗溶液的體積是18.10ml，所以Na2S2O3?5H2O的質(zhì)量＝0.1000mol/L×0.01810L×2×248g/mol＝0.89776g，則產(chǎn)品的純度為。如果經(jīng)儀器分析，該產(chǎn)品純度為16%，這說明測量值偏高，即消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，所以可能的原因是粗產(chǎn)品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水體積偏大。

考點：考查物質(zhì)制備實驗方案設(shè)計與探究